一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及貯備電池和蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鋅銀貯備電池具有比能量高，比功率大，可大電流放電，放電電壓平穩(wěn)，電壓精度高，可靠性、安全性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。鋅銀貯備電池一般由電池組外殼、插座、氣體發(fā)生器、貯液器、組合極板組、電加熱器等部件組成。其中，鋅銀貯備電池內(nèi)部的正負(fù)極之間是完全隔離的。電池組使用時接通外接激活電源點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生器，使其產(chǎn)生足夠的壓力，在規(guī)定的時間內(nèi)將分開存放的電解液注入組合極板組中，使其活化建立電動勢，并通過插座向外輸出電壓。
[0003]鋅銀貯備電池由于其特性，激活加載瞬間電壓一般較低，尤其是干貯存7年后，其激活加載瞬間電壓會有較大幅度下降(在電池激活加載20s?30s內(nèi)單體電壓一般維持在1.25V 以下)ο
[0004]目前公知的鋅銀貯備電池并無使用加載前短時加載活化方式來改善電池組激活加載瞬間電壓特性的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種采用加載前短時加載活化方式來改善電池組激活加載瞬間電壓特性的提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的裝置及方法。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的裝置，包括:由多塊鋅銀貯備電池單體串聯(lián)組成的電池組(I);其特征在于:還包括激活電路和限流電阻(4);其中:激活電路由激活電源(2)和時間繼電器(3)并聯(lián)組成；所述激活電路與限流電阻(4)串聯(lián)組成一個串聯(lián)電路；所述電池組(I)與串聯(lián)電路彼此并聯(lián)。
[0008]進(jìn)一步:所述時間繼電器(3)為JSB-184M時間繼電器；所述電池組(I)的正極連接時間繼電器⑶的第二接點(diǎn)和第五接點(diǎn)，所述限流電阻⑷連接時間繼電器⑶的第三接點(diǎn)和第六接點(diǎn)，所述時間繼電器⑶的第一接點(diǎn)和第四接點(diǎn)空置。
[0009]一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0010]步驟101、選取電器原件并進(jìn)行組裝，具體的電器原件包括:由多塊鋅銀貯備電池單體串聯(lián)組成的電池組、激活電源、時間繼電器、限流電阻、以及導(dǎo)線；其中:所述激活電源和時間繼電器并聯(lián)組成激活電路，所述激活電路與限流電阻串聯(lián)組成串聯(lián)電路；所述串聯(lián)電路與電池組彼此并聯(lián)；
[0011]步驟102、以80mA/cm2?100mA/cm2的電流密度范圍，根據(jù)下列公式⑴計算所需的活化電流，根據(jù)公式(2)計算限流電阻；
[0012]活化電流的計算公式⑴如下:
[0013]I = iXS (I)
[0014]式中:I為活化電流，單位是A ；i為電流密度，單位是mA/cm2;S為極板反應(yīng)面積，單位是cm2;
[0015]限流電阻的計算公式⑵如下:
[0016]R = U/I (2)
[0017]式中:R為限流電阻，單位是Ω ; I為活化電流，單位是A ;U為電池電壓，單位是V ;
[0018]步驟103、短時加載活化回路連接后將時間繼電器(K)3和限流電阻(R)4安裝固定在電池組外殼內(nèi)，導(dǎo)線5捆扎綁好。
[0019]進(jìn)一步:所述時間繼電器(3)為JSB-184M時間繼電器；所述電池組(I)的正極連接時間繼電器⑶的第二接點(diǎn)和第五接點(diǎn)，所述限流電阻⑷連接時間繼電器⑶的第三接點(diǎn)和第六接點(diǎn)，所述時間繼電器⑶的第一接點(diǎn)和第四接點(diǎn)空置。
[0020]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0021]1、本發(fā)明可以有效地提高鋅銀貯備電池的加載瞬間電壓，尤其是干貯存后的加載瞬間電壓。本專利的技術(shù)方案也可應(yīng)用于其它存在電壓滯后問題的貯備電池體系，而不局限于鋅銀貯備電池；
[0022]2、本發(fā)明使用的時間繼電器可以根據(jù)所需加載時間進(jìn)行選擇，進(jìn)而可以控制短時加載活化開始的時間；
[0023]3、本發(fā)明使用的限流電阻器可以根據(jù)電池組的電壓進(jìn)行選擇，進(jìn)而可以控制短時加載活化時回路通過的電流，同時可以控制短時加載活化的時間；
[0024]4、本新型激活結(jié)構(gòu)，使用加載前短時加載活化方式改善電池組激活加載瞬間的電壓特性，以滿足鋅銀貯備電池的苛刻電壓精度要求(電池激活加載0.6s后單體電壓應(yīng)在1.25V 以上)ο
【附圖說明】
:
[0025]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的電路圖；
[0026]圖2是圖1中時間繼電器的接點(diǎn)安裝圖。
[0027]其中:1、電池組；2、激活電源；3、時間繼電器；4、限流電阻；5、導(dǎo)線。
【具體實施方式】
[0028]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0029]請參閱圖1和圖2，一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的裝置，包括:由多塊鋅銀貯備電池單體串聯(lián)組成的電池組1、激活電路、和限流電阻4 ;其中:激活電路由激活電源2和時間繼電器3并聯(lián)組成；所述激活電路與限流電阻4串聯(lián)組成一個串聯(lián)電路；所述電池組I與串聯(lián)電路彼此并聯(lián)。在本具體實施例中，各個電器零部件之間的連接部件均采用導(dǎo)線5。
[0030]進(jìn)一步，上述優(yōu)選實施例中的時間繼電器3選用的是JSB-184M時間繼電器；所述電池組I的正極連接時間繼電器3的第二接點(diǎn)和第五接點(diǎn)，所述限流電阻4連接時間繼電器3的第三接點(diǎn)和第六接點(diǎn)，所述時間繼電器3的第一接點(diǎn)和第四接點(diǎn)空置。
[0031]一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的方法，包括如下步驟:
[0032]步驟101、選取電器原件并進(jìn)行組裝，具體的電器原件包括:由多塊鋅銀貯備電池單體串聯(lián)組成的電池組、激活電源、時間繼電器、限流電阻、以及導(dǎo)線；其中:所述激活電源和時間繼電器并聯(lián)組成激活電路，所述激活電路與限流電阻串聯(lián)組成串聯(lián)電路；所述串聯(lián)電路與電池組彼此并聯(lián)；
[0033]步驟102、以80mA/cm2?100mA/cm2的電流密度范圍，按不同鋅銀IC備電池的設(shè)計參數(shù)計算所需的活化電流，再結(jié)合電池的電壓選用電阻值、熔斷時間適宜的限流電阻(R)4。
[0034]活化電流的計算公式⑴如下:
[0035]I = iXS..........................................(I)
[0036]式中:1——活化電流，A ；i——電流密度，mA/cm2 ；S——極板反應(yīng)面積(即設(shè)計參數(shù))，cm2 ο
[0037]限流電阻的計算公式(2)如下:
[0038]R = U/1.......................................(2)
[0039]式中:R 限流電阻，Ω ；I 活化電流，A ;U 電池電壓，V。
[0040]步驟103、短時加載活化回路連接后將時間繼電器(K)3和限流電阻(R)4安裝固定在電池組外殼內(nèi)，導(dǎo)線5捆扎綁好。短時加載活化回路的固定可以使其滿足電池自身的自然環(huán)境條件和力學(xué)環(huán)境條件的要求，屬于加工工藝控制措施。
[0041]進(jìn)一步:所述時間繼電器3為JSB-184M時間繼電器；所述電池組I的正極連接時間繼電器3的第二接點(diǎn)和第五接點(diǎn)，所述限流電阻4連接時間繼電器3的第三接點(diǎn)和第六接點(diǎn)，所述時間繼電器3的第一接點(diǎn)和第四接點(diǎn)空置。
[0042]本發(fā)明的工作原理為:
[0043]鋅銀貯備電池使用時在通過外接激活電源進(jìn)行激活的同時時間繼電器的線圈中有電流通過，時間繼電器開始計時。待時間繼電器自身設(shè)定時間到達(dá)后，時間繼電器動作，使得限流電阻器、時間繼電器與電池的正負(fù)極之間通過導(dǎo)線來連接形成短時加載活化回路，限流電阻中有電流流過。在限流電阻流過電流一定時間后，限流電阻將燒斷，此時短時加載活化回路斷路，該激活結(jié)構(gòu)停止工作。經(jīng)過短時加載活化后的電池組再進(jìn)行加載放電時，加載瞬間電壓提高。
[0044]本專利與常規(guī)技術(shù)相比較的話，采用本專利后電池從激活到電池達(dá)到正常工作電壓的時間(即激活時間)由常規(guī)技術(shù)的20s?30s縮短到0.3s?0.5s。
[0045]以上對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的裝置，包括:由多塊鋅銀貯備電池單體串聯(lián)組成的電池組(I);其特征在于:還包括激活電路和限流電阻(4);其中:激活電路由激活電源(2)和時間繼電器(3)并聯(lián)組成；所述激活電路與限流電阻(4)串聯(lián)組成一個串聯(lián)電路；所述電池組(I)與串聯(lián)電路彼此并聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的裝置，其特征在于:所述時間繼電器⑶為JSB-184M時間繼電器；所述電池組⑴的正極連接時間繼電器(3)的第二接點(diǎn)和第五接點(diǎn)，所述限流電阻⑷連接時間繼電器⑶的第三接點(diǎn)和第六接點(diǎn)，所述時間繼電器⑶的第一接點(diǎn)和第四接點(diǎn)空置。3.一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟101、選取電器原件并進(jìn)行組裝，具體的電器原件包括:由多塊鋅銀貯備電池單體串聯(lián)組成的電池組、激活電源、時間繼電器、限流電阻、以及導(dǎo)線；其中:所述激活電源和時間繼電器并聯(lián)組成激活電路，所述激活電路與限流電阻串聯(lián)組成串聯(lián)電路；所述串聯(lián)電路與電池組彼此并聯(lián)； 步驟102、以80mA/cm2?100mA/cm2的電流密度范圍，根據(jù)下列公式(I)計算所需的活化電流，根據(jù)公式(2)計算限流電阻； 活化電流的計算公式(I)如下: I = iXS (I) 式中為活化電流，單位是A ;i為電流密度，單位是mA/cm2;S為極板反應(yīng)面積，單位是 cm2; 限流電阻的計算公式(2)如下: R = U/1 (2) 式中:R為限流電阻，單位是Ω ;1為活化電流，單位是A ;U為電池電壓，單位是V; 步驟103、短時加載活化回路連接后將時間繼電器(K)3和限流電阻(R)4安裝固定在電池組外殼內(nèi)，導(dǎo)線5捆扎綁好。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的方法，其特征在于:所述時間繼電器⑶為JSB-184M時間繼電器；所述電池組⑴的正極連接時間繼電器(3)的第二接點(diǎn)和第五接點(diǎn)，所述限流電阻⑷連接時間繼電器⑶的第三接點(diǎn)和第六接點(diǎn)，所述時間繼電器⑶的第一接點(diǎn)和第四接點(diǎn)空置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高鋅銀貯備電池加載瞬間電壓的裝置及方法，涉及貯備電池和蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，包括：由多塊鋅銀貯備電池單體串聯(lián)組成的電池組(1)；其特征在于：還包括激活電路和限流電阻(4)；其中：激活電路由激活電源(2)和時間繼電器(3)并聯(lián)組成；所述激活電路與限流電阻(4)串聯(lián)組成一個串聯(lián)電路；所述電池組(1)與串聯(lián)電路彼此并聯(lián)。通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明可以有效地提高鋅銀貯備電池的加載瞬間電壓，尤其是干貯存后的加載瞬間電壓。本發(fā)明的技術(shù)方案也可應(yīng)用于其它存在電壓滯后問題的貯備電池體系，而不局限于鋅銀貯備電池。
【IPC分類】H01M6/50, H01M6/36
【公開號】CN104979569
【申請?zhí)枴緾N201510340248
【發(fā)明人】關(guān)海波, 張瑞閣
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月18日